农业机械自动化在现代农业中的应用

王素晴

近年来，我国农业机械化得到了前所未有的发展，农机装备不断升级换代，大型农业机械设备在农业生产领域得到了进一步的推广和应用。随着以互联网、大数据、云计算为代表的现代信息技术在各个领域的进一步推广，对各个行业产生了深远影响。农业机械自动化是在信息技术深入应用背景下产生的一种新型生产技术，将其应用到现代农业当中，能进一步提高生产效率，提升农机生产的自动化和智能化水平。

农业机械自动化概述

农业机械自动化是指将现代化的自动控制和信息技术应用于农业机械设备，实现农田作业的智能化、高效化和精准化。通过利用各种传感器、执行器和控制系统，使农业机械具备自主感知、自主判断和自主执行的能力，提高农业生产的效率和品质。其内容主要包括了自动化农业生产、自动化驾驶、数据采集与智能决策。

自动化农业生产 自动化农业生产包含了自动化播种、自动化喷洒农药、自动化施肥以及自动化收割整理。自动化播种包括精确定位、种子分配和深度控制等功能，通过全球定位系统（GPS）和传感器等技术，实现作物种植的精确定位和种子的科学投放，提高种植效果和作物产量。利用传感器和控制系统，对农田进行土壤养分分析，根据作物生长需求，自动调整施肥药剂的投放量和时间。同时，自动化喷洒系统能够根据病虫害情况和作物需求，精确控制农药喷洒的剂量和范围，减少农药的浪费和环境污染。自动化收割系统利用图像识别和机器视觉技术，对农作物进行快速、准确的识别和分类。

自动化驾驶 利用GPS、惯性导航和地图识别等技术，实现农业机械的自动导航和路径规划，使其能够在农田中自主行驶，减轻人工操作的负担，提高作业效率和安全性。

數据采集与智能决策 农业机械自动化系统通过传感器和无线通信技术，对农田环境和作物生长状态进行数据采集和监测。结合数据分析和人工智能技术，实现对农业生产过程的实时监控和智能决策，提高作物管理的水平和决策效果。

农业机械自动化在现代农业中的具体应用

植保无人机在现代农业中的应用 植保无人机是将无人机技术与植保技术相结合，用于农田的病虫害防治和作物保护。通过搭载多光谱或红外相机的植保无人机，利用遥感技术获取农田植被的光谱信息和热像信息，实时监测农田的作物生长状况和病虫害情况。通过分析监测数据，精准识别病虫害程度和类型，指导植保措施的实施。植保无人机还配备了喷洒系统，根据农田的实时遥感数据，将植保药剂以雾化喷洒或点对点定点喷洒的方式释放。利用GPS和传感器等技术，实现药剂喷洒的精准控制，避免过量使用药剂，并确保药剂的覆盖率和均匀度，提高施药效果，减少药剂的浪费。该种机械设备具备自主飞行和路径规划的能力，可以预先设定或实时调整植保航线。根据农田的尺寸、形状和植被分布情况，优化航线规划，提高作业效率和作业质量。

自动化播种、收割机在现代农业中的应用在自动化播种机和收割机上通过搭载各种传感器，如光电传感器、红外线传感器、气象传感器等，实时监测农田的生长环境、作物生长状况和病虫害情况等重要参数。利用控制算法和控制器，根据传感器数据实现对播种和收割机的精确控制。例如，通过控制播种机的喷洒器、施肥器、种子投放装置等，实现精细化的播种操作。通过接收全球卫星导航系统的信号，实现对播种和收割机的定位和导航。这样可以确保机器能够按照预定的路径进行操作，提高作业的准确性和效率。利用计算机视觉和图像处理技术，对作物和土壤进行图像识别和分析，实现对作物的分类、生长状态的评估和病虫害的检测，优化农业生产过程为农民提供精准的决策支持，设计直观友好的人机交互界面，使农民方便地对自动化播种和收割机进行操作和监控，确保农民能够灵活应对各种情况，及时调整机器的工作模式和参数。

精准农业管理系统在现代农业中的应用 精准农业管理系统是指，利用现代信息技术和数据处理技术，对农田进行全面监测、数据分析和智能决策，实现农业生产的精细化管理。生产过程中在农田中安装各类传感器，如土壤湿度传感器、气象传感器、光谱传感器等，实时监测农田的环境参数和作物生长状态。通过传感器采集的数据，了解土壤养分状况、水分状况、气候变化等，为农民提供准确的决策依据。利用GPS和导航技术，实现对农田和农机设备的精确定位与导航。农民可以根据GPS定位信息，准确规划农田的作业区域、种植路径和施肥路径，提高作业的精度和效率。结合多光谱遥感图像、航空遥感图像或卫星遥感图像，获取农田植被的光谱信息、生长状态和病虫害情况。

综上所述，随着时代不断向前发展，科技水平的不断提升，人们的生产生活得到了极大的便利。农业生产领域自动化技术的应用，能够更好地克服传统生产方式的弊端。因此，要充分认识到农业机械自动化对推动现代农业的重要作用，更要将高效的自动化技术充分应用到现代农业生产当中去。

（作者单位：河北省任丘市农业农村局 ）